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将盛有25mL由NO2和O2组成的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后剩余5mL气体(相同状况下测定).求原混合气体中NO2和O2的体积.(列出计算过程)
分析:先判断剩余的气体的成分,若为氧气,然后根据 4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算,求出参加此反应的NO2和O2,最后相加得到原来的氧气,若剩余气体为NO,说明NO2过量,先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2,然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2和O2,最后相加得到原来的NO2
解答:解:NO2和O2混合气体的试管倒立于水中,发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气,也可能是NO气体.
   若剩余气体为氧气,设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x,则有消耗的NO2为4x,即:5x=20mL,x=4mL.则氧气的总量为9ml,V(NO2)=16ml;
   若剩余气体为NO气体,则有3NO2+H2O=2HNO3+NO,说明过量的NO2为3×5=15mL,反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为25-15=10mL,设反应消耗的氧气为y,则有消耗的NO2为4y则有5y=10mL,y=2mL,即此时氧气为2mL,原来的NO2的总量V(NO2)=8+15=23ml;
答:原混合气体中NO2和O2的体积为分别为V(NO2)=16ml、V(O2)=9ml或V(NO2)=23ml、V(O2)=2ml.
点评:本题主要考查了NO2、O2和H2O反应的计算,需要注意的是该反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3 若过量的气体为NO2,但最后的剩余气体不是NO2,而是NO,原因是3NO2+H2O=2HNO3+2NO.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:2004全国各省市高考模拟试题汇编·化学 题型:038

将盛有10mL由NO2和O2组成的混合气体的大试管,倒立于水槽中,待反应完毕后,试管中还残留1mL无色气体,求原混合气体可能的体积组成.

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科目:高中化学 来源: 题型:

将盛有12 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体中O2的体积是(    )

A.1.2 mL              B.2.4 mL               C.3.6 mL             D.4 mL

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科目:高中化学 来源: 题型:

Ⅰ.若用下图所示装置来制取NO2气体,实验步骤如下:

(1)气密性检查:请回答该装置气密性检查的最简单的方法:

_____________________________________________________________________。

(2)加入固体试剂Cu片,打开阀门K,拔出注射器活塞,加入一小片Cu片将注射器活塞装上并压至底部,排出里面的空气。

(3)吸取浓HNO3,将注射器尖嘴导管插入浓HNO3中,并向上拉注射器活塞吸取少量的浓HNO3,然后迅速关闭阀门K,请回答此时可能观察到的实验现象:______________________________________________________________,当生成的NO2气体体积接近最大刻度时,迅速打开阀门K,将反应液放入NaOH溶液中后关闭K。

Ⅱ.NO2性质实验

(1)观察收集到的气体呈____________色,若向下用力压活塞,发现气体的颜色先变深,后变浅,原因是__________________________________________________________________。

(2)为了验证进行实验(2)后注射器中的气体,请设计一实验方案加以验证:

______________________________________________________________。

Ⅲ.将盛有a mol NO2和b mol NO混合气体的试管倒立于水槽中,再通入c mol O2,充分反应后,试管里剩余气体的成分及物质的量决定于a、b和c的关系,请完成下面表格。

a、b和c的关系

剩余气体的成分

剩余气体的物质的量

4c=a+3b

 

 

 

 

(a+3b-4c)/3

 

O2

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

将盛有12 mL NO2 和O2 混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体中O2 的体积和剩余的气体分别是

A.1.2 mL、NO                                 B.2.4 mL、O2

C.3.6 mL、NO                                 D.4 mL、O2

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